آشنایی با سیستم موقعیت یاب جهانی GPS

در سال‌های اخیر استفاده از سامانه‌هاي رهیاب ماهواره‌ای در تلفن‌های همراه و خودروها خیلی پررنگ‌تر شده. این فناوری که بیشتر از اون با عنوان جی‌پی‌اس یاد میشه در واقع یک سیستم مکان‌یابه که قادر به تعیین دقیق موقعیت شما روی کره زمین در هر زمان و مکان و هر نوع هوائیه.

این سیستم متعلق به کشور آمریکاس اما به تازگی روسیه هم داره سیستم مکان‌یاب خودش رو وارد فاز استفاده عمومی می‌کنه. قبل از اینکه سراغ اون بریم، اجازه بديد كمي بيشتر با خود جي پي اس آشنا بشيم:

GPS که مخفف عبارت Global Positioning System و به معنای سامانه مکان‌یاب جهانیه در واقع منظومه‌ای متشكل از ۲۴ ماهواره‌اس كه در چهار مدار روزي دوبار به طور كامل دور زمين مي‌گردن. البته شش ماهواره يدكي هم اين 24 ماهواره رو حمايت مي‌كنن. اين ماهواره‌ها كه به اونها نوستار (NAVSTAR) گفته ميشه توسط راكت‌هاي كوچكي در مسير و مدار صحيح قرار گرفته و صبح تا شب و شب تا صبح به مسیر خودشون ادامه می‌دن.

جی‌پی‌اس در تمام شرایط به‌صورت ۲۴ ساعته و در تمام دنیا قابل استفاده‌اس و هیچ‌گونه بهایی هم بابت این خدمات از کاربرای معمولی دریافت نمی‌شه.

اولین ماهواره جی‌پی‌اس در سال 1356 به فضا پرتاب شد و در سال 1373 تمامی ۲۴ ماهواره در مدار زمین قرار گرفت. اگرچه هدف اصلی و اولیه از طراحی سامانه جی‌پی‌اس كه توسط وزارت دفاع آمريكا پشتيباني ميشه، اهداف نظامی بود  اما از سال 1358 به بعد استفاده‌های غیرنظامی از اين سامانه شروع شد.

خب حالا كه به نظر به اندازه كافي با اين سامانه آشنا شديم بايد به اين نكته هم اشاره كنيم كه با وجود سامانه رهياب ماهواره‌اي جي.پي.اس به نوعی بهترین و کاملترین سیستم در این زمینه به حساب میاد اما تنها سامانه موجود رهياب ماهواره‌اي هم نيست.

معمولا تا وقتی استفاده از یه فناوری جنبه نظامی پیدا نکرده باشه, کشورها و علی‌الخصوص ابرقدرت‌ها به طور جدي سعی در رقابت در آن زمینه با هم ندارن اما خب وقتی سامانه جی پی اس توسط وزارت دفاع آمریکا پشتیبانی میشه و ایالات متحده قادر به کنترل, محدود کردن و یا حتی قطع کامل پوشش ماهواره‌ای این سامانه در یک منطقه خاص از کره زمین باشه. مطمئنا قدرت‌های دیگه هم سعی میکنند سامانه‌ای شبیه به جی‌پی‌اس بسازند تا در زمان جنگ بتونن از سامانه مورد اطمینان خودشون بهره بگیرن.

در این میون روسیه به فناوری سامانه رهیاب ماهواره‌ای گلوناس GLONASS خودش تکیه داره که البته باید اون رو محصول شوروی سابق دونست که در دوره فروپاشی به حالت نیمه فعال دراومد.

روسیه در سال 1378 عظیم‌ترین بودجه فضایی خودش رو برای کامل کردن فعالیت سامانه گلوناس اختصاص داد. در سال 88 این سامانه دوباره کل روسیه رو زیر پوشش خودش قرار داد تا نهایتا در سال 89 دوباره با 24 ماهواره بتونه کل جهان رو تحت پوشش قرار بده. تعداد اين ماهواره‌ها تا به امروز به 31 ماهواره رسيده.

تا چندي پيش تنها دستگاه‌هايي در بازار وجود داشتند كه برای مکان‌یابی از سامانه جي پي اس بهره مي‌بردن. اين موضوع مخصوصا در خصوص تلفن‌هاي همراه بيشتر به چشم میومد تا اينكه اولين تلفن همراه كه بتونه به صورت همزمان از هر دو سامانه جي پي اس و گلوناس استفاده كنه حدود يك ماه پيش به بازار عرضه شد.

استفاده همزمان و به نوعي تركيبي از هر دو سامانه رهياب ماهواره‌اي جهان در يك سامانه رو جي ان اس اس GNSS مي‌گن.

این استفاده همزمان از دو سامانه می تونه مزیت‌های زیادی داشته باشه. مثلا اينكه اگه تو مکان مورد نظر شما امکان استفاده از یه سامانه وجود نداشته باشه یا محدودیت‌هایی وجود داشته باشه، می‌تونید همزمان از سامانه ديگه استفاده كنيد. در واقع امكان بهره‌گيري از هر دو سامانه، شانس دسترسي به ماهوراه‌ها رو چند برابر مي‌كنه.

اما باید در نظر داشته باشیم که مطمئنا تعداد سامانه‌هاي رهياب ماهواره‌اي به همين دو سامانه محدود نمی‌مونه. چرا که تو همين سال‌ها كشورهاي ديگه‌ای هم وجود داشتن كه به فكر ايجاد سامانه اختصاصي خودشون بودن.

برای نمونه کشور چین در حال ارتقای سیستم رهیاب محلی بیدو Beidou به سامانه رهیاب ماهواره‌ای جهانی کامپس Compass و تکمیل این سامانه است.

اتحادیه اروپا هم پروژه سامانه رهياب ماهواره‌اي گالیلئو رو دنبال می‌کنه که به یاد دانشمند و مخترع سرشناس ایتالیائی به این اسم نامگذاری شده و اروپایی‌ها در سال 2002 در مورد جانشینی این سیستم به جای جی پی اس به توافق رسیدن.

سامانه دوریس متعلق به کشور فرانسه‌اس که در واقع یک سامانه تعیین موقعیت رادیویی ماهواره‌ایه.

هند سامانه آی آر ان اس اس رو در اختیار داره که سامانه مستقل ناوبری ماهواره‌ای محلی هند به حساب میاد و زیرنظر سازمان تحقیقات فضایی هند وابسته به دولت هندوستان فعالیت می‌کنه.

ناگفته نمونه که ژاپن هم از یک سامانه تقریبا همسان با جی پی اس آمریکا بهره می‌بره كه كيو زد اس اس QZSS ناميده ميشه  و از 3 ماهواره که تنها کشور ژاپن و جزاير اون رو پوشش میدن تشكيل شده. اولین ماهواره این سیستم در سال 2009 پرتاب شد.

اينا تقريبا شرح تمامي سامانه‌هاي موقعیت‌یابی بود كه ماهواره‌هاشون بالاي سر ما به صورت شبانه‌روزي در حال گردش و تعيين موقعيت هستن. به هر حال استفاده از چنين فناوري‌هايي در كنار مزيت‌هايي كه داره باعث ميشه تا انسان‌ها بيشتر تحت كنترل بودن رو احساس كنند.